Kietojo kūno ir pusiau kietojo kūno baterijos: pagrindiniai skirtumai ir bepiločių orlaivių (UAV) taikymas. Įvadas.

Kietojo kūno ir pusiau kietojo kūno baterijos: pagrindiniai skirtumai ir bepiločių orlaivių taikymas

Įvadas

Tradicinės ličio jonų baterijos (mažas energijos tankis, degumas) neatitinka dronų poreikių, ypač žemės ūkio augalų apsaugos bepiločiams orlaiviams, kuriems reikia ilgesnio skrydžio laiko ir saugumo. Kietojo kūno (SSB) ir pusiau kietojo kūno (Semi-SSB) baterijos siūlo sprendimus; toliau pateikiami jų pagrindiniai skirtumai ir naudojimo atvejai.

Pagrindiniai skirtumai

Pagrindinis trūkumas slypi tame,elektrolitų dizainas, formuojant veiklos rezultatus ir gyvybingumą:

1. Elektrolitas

  1. SSBNaudokite 100 % kietus elektrolitus (pvz., keraminius, polimerinius) be degių skystų komponentų.
  2. Pusiau SSBNaudokite hibridinį elektrolitą – kietos matricos ir 5–30 % skysto elektrolito derinį – kad subalansuotumėte našumą ir paprastumą.

Baterijų naujienos (47)

 

2. Pagrindiniai našumo rodikliai

Pagrindiniuose veiklos rodikliuose šios dvi technologijos aiškiai skiriasi:

  1. Energijos tankisSSB akumuliatoriai siekia 300–400+ Wh/kg (prototipuose net iki 500 Wh/kg), o pusiau SSB akumuliatoriai – 250–350 Wh/kg.
  2. SaugumasSSB akumuliatoriai neturi nuotėkio ir terminio išsijungimo rizikos; pusiau SSB akumuliatoriai pasižymi mažu degumu, todėl yra saugesni nei tradiciniai ličio jonų akumuliatoriai, tačiau vis tiek turi nedidelį nuotėkio potencialą, palyginti su SSB.
  3. Įkrovimo greitisSSB akumuliatoriai palaiko 15–30 minučių greitąjį įkrovimą, o pusiau SSB akumuliatoriai yra greitesni (10–25 minutės) nei dauguma dabartinių SSB akumuliatorių.
  4. Ciklo gyvenimasSSB tipo strypai atlaiko 1 000–3 000 ciklų, o pusiau SSB tipo strypai – trumpesnį – 800–2 000 ciklų.
  5. Kaina ir mastelio keitimasSSB yra brangūs ir yra ikikomercinėje stadijoje; pusiau SSB yra ekonomiškesni ir beveik komercializuojami.
  6. Temperatūros tolerancijaSSB tranzistoriai prisitaiko prie plataus temperatūros diapazono (nuo -40 °C iki 85 °C) ekstremalioms aplinkoms, o pusiau SSB tranzistoriai veikia vidutiniame temperatūros diapazone (nuo -20 °C iki 75 °C), tinkančiame daugumai naudojimo atvejų.

3. Struktūros poveikis

SSB akumuliatoriai yra plonesni ir lengvesni – tai labai svarbu mažinant bepiločių orlaivių svorį – dėl to, kad nėra tarpų tarp skystų elektrolitų. Pusiau SSB akumuliatoriai išlaiko nedidelį masę dėl hibridinio elektrolito, tačiau pasižymi geresniu lankstumu, pritaikant juos individualiems bepiločių orlaivių akumuliatorių blokams.

Taikymas dronuose ir žemės ūkio bepiločiuose orlaiviuose

1. Žemės ūkio augalų apsaugos bepiločiai orlaiviai

  1. Pusiau SSBŠiuo metu pagrindinis pasirinkimas – skrydžio laikas pailgėja iki 30–45 minučių (palyginti su 15–20 minučių su ličio jonų akumuliatoriais), vienos misijos metu aprėpia 10–15 akrų plotą, palaiko 20 minučių greitą įkrovimą ir turi mažą pasėlių užteršimo dėl nuotėkio riziką.
  2. SSBOrientuotis į aukščiausios klasės scenarijus – prototipai, kurių energijos tankis yra 400 Wh/kg, leidžia 60–90 minučių skrydžio (įveikiant 20–30 akrų per misiją) ir prisitaiko prie ekstremalių klimato sąlygų, tačiau 3–5 kartus didesnės išlaidos riboja platų naudojimą.

Baterijų naujienos (49)

 

2. Komerciniai / pramoniniai dronai

  1. Pusiau SSBTinka vidutinio nuotolio užduotims (pvz., geodezijai, apžiūrai) atlikti per 25–35 minutes ir daugiau nei 1200 ciklų, užtikrinant ekonomiškumą dažnoms operacijoms.
  2. SSBAtitinka didelio našumo poreikius (pvz., tolimojo nuotolio žemėlapių sudarymą), skrydžio laikas – 50–80 minučių, o gaisro rizika nulinė, todėl idealiai tinka operacijoms virš miesto ar jautrių zonų.

3. Vartotojams skirti dronai

  1. Pusiau SSB: Pagerina skrydžio laiką 30–40 % ir yra ekonomiški, tinkami pradinio ir vidutinės klasės modeliams.
  2. SSB: Aptarnauti nišinę aukščiausios klasės paskirtį (pvz., profesionalią fotografiją) su 45+ minučių skrydžio laiku ir padidintu saugumu.

Ateitis ir išvada

Dėl kainos ir mastelio keitimo pranašumų pusiau SSB (pusiau SSB) dominuos bepiločių orlaivių (UAV) rinkose per 5–7 metus. Tobulėjant SSB gamybos technologijoms (pvz., keičiamo mastelio keraminių elektrolitų gamybai), jie palaipsniui skverbsis į aukščiausios klasės segmentus. Abi technologijos pašalina tradicinių ličio jonų akumuliatorių apribojimus, atverdamos ilgesnes ir saugesnes dronų eksploatavimo galimybes žemės ūkyje, logistikoje ir kitose srityse.

Jei jums reikia pusiau kietų baterijųULi gali pasiūlyti platų sprendimų spektrą. Nedvejodami susisiekite su mumis.

Įrašo laikas: 2025 m. spalio 24 d.